假如采取措施得当,对钢结构厂房进行保护,使它在火灾时温度升高不超过临界温度,钢结构在火灾中就可以保持稳定性。而钢结构厂房采取的保护措施,从原理上来讲,主要能划分成两类:疏导法与截流法。
1、疏导法
和截流法不一样,疏导法允许热量传至钢结构厂房的构件上,然后设法将热量导走或消耗掉,一样能使构件温度飙升至临界温度,进而起到保护作用。
疏导法当下主要是充水冷却保护这一种方法。该方法是在空心封闭截面中(主要是柱)充满水。火灾时,构件将从火场中吸收的热量传给水,凭借水的蒸发消耗热量或通过循环将热量导走,构件温度就能保持在100℃左右。从理论上说,这是钢结构厂房保护最有效的方法。该系统工作时,构件等同于装满水被加热的容器,如烧水锅那般工作。只需补充水源,维持足够水位,构件吸收的热量就会源源不断地被耗掉或导走。
2、截流法
截流法的原理是截断或阻滞火灾产生的热流量向构件的传输,从而使钢结构厂房构件在限定的时间内温度升高不大于它的临界温度。其作法是构件表面设置一层保护材料,火灾产生的高温首先传给这些保护材料,再由保护材料传给构件。因为所选材料的导热系数较小,而热容又比较大,所以可以非常好地阻滞热流向构件的传输,从而起到保护作用。截流法又分成水喷淋法、包封法、喷涂法和屏蔽法。
(1)水喷淋法
水喷淋法是在结构顶部设喷淋供水管网,火灾时,自动启动(或手动)开始喷水,在钢结构厂房构件表面形成一层连续流动的水膜,从而起到保护作用。
(2)包封法
包封法就是在钢结构表面做耐火保护层,将构件包封起来。
(3)喷涂法
喷涂法是用喷涂机具把防火涂料直接喷在钢结构厂房构件表面,形成保护层。钢结构防火涂料按所使用的胶粘剂的差异可分为有机防火涂料与无机防火涂料两类,按涂层厚度分为薄涂型和厚涂型两类,薄涂型钢结构涂料涂层厚度一般为2~7mm,有一定装饰效果,高温时涂层膨胀增厚,具有耐火隔热作用,耐火极限可达0.5~1.5小时,这种涂料又称纲结构膨胀防火涂料。厚涂型钢结构防火涂料厚度一般为8~20mm,粒状表面,密度较小,导热系数低,耐火极限可达0.5~3.0小时,这种涂料又称钢结构防火隔热涂料。
薄涂型钢结构防火涂料的主要品种有:LB、SG—1、SB—2、SS—1钢结构膨胀防火涂料。厚涂型钢结构防火涂料主要品种有:LG钢结构防火隔热涂料、STI—A、JG276、ST—86、SB—1、SG—2钢结构防火涂料等。
在喷涂钢结构防火涂料时,喷涂的厚度一定要达到设计值,节点部位宜适当加厚,当遇有下列情况之一时,涂层内应设置与钢结构相连的钢丝网,以保障涂层牢固。
——承受冲去振动的梁
——设计层厚度大于40mm
——粘贴强度小于0.05MPa的涂料
——腹板高度大于1.5m的梁
喷涂法适用范围广泛,施工方法简单,可用于任何一种钢构件的耐火保护,当下我国大部分钢结构建筑都采用此种方法。
(4)屏蔽法
屏蔽法是将钢结构包藏在耐火材料组成的墙体或吊顶内,在钢梁、钢屋架下作耐火吊顶,火灾时能使钢梁、钢屋架的升温大大延缓,大大提升钢结构的耐火能力,而且这种方法还可以增添钢结构厂房室内的美观,可要注意吊顶的接缝、孔洞处应严密,预防窜火。